1　事故前运行情况

　　(1)3B带5号发电机(5F)及厂用变压器(23B)挂网运行。
　　(2)5F有功为100 MW,无功为10 Mvar。
　　(3)6F退出检修。
　　(4)5F、7F总有功为200 MW,系统频率为50.02 Hz,系统电压238 kV。

图1　主接线图

2　事故经过、记录

　　1999年1月5日14时35分,龚嘴电站地下厂房中控室灯光闪烁,表计摆动,电铃、蜂鸣器响,事故发生。
　　(1)控制台出以下光字:
　　5FYH断线或调节器故障;5 F负序过负荷;5 F转子一点接地;5 F水机故障;5 F水机事故;3 B事故;3 B直流故障或15.75 kV单相接地;6 E(龚九一线)保护呼唤或异常;4 E(龚永一线)高频保护装置故障。
　　(2)返回屏:
　　DL212、DL213、DL5、DLc3模拟灯由红变绿。
　　(3)3 B保护屏:
　　差动保护A、B、C三相动作;差动出口动作信号;负序保护动作信号;中性点间隙电流动作信号 ;15.75 kV接地信号Ⅱ;冷却器启动信号。
　　(4)5 F保护屏:
　　转子时间信号;过负荷时间信号;转子判据信号;2BCJ、3BCJ出口动作信号。
　　(5)5 F水机自动屏:
　　机组过速(45 XJ)、过速限制器(52 XJ)、回油箱油位异常(47 XJ)动作,机组进水口闸门全关。
　　(6)现场检查:
　　DL212、DL213、DL5、DLc3、DL623、DL133三相跳闸,5FFMK、LMK跳闸;5 F励磁屏内有焦臭味 ,输入1DK、输出2DK空气开关接点烧毁,正反向IGBT功放管击穿,微机励磁调节器A、B两套A/D 采样板损坏;5FFMK屏内端子排被弧光击穿烧坏,边屏被击穿一约φ25 mm孔;3B高压侧避雷器A 、B相被击穿 ,计数器炸裂;5F、6F、23B至3B低压侧母线无明显接地。
　　事故时线路故障录波器启动,事故后系统频率为49.91 Hz。

3　事故原因分析

　　经过对事故原因的多次分析后一致认为,由线路的故障录波图可知,5F在3B高压侧开关DL212 、DL213跳闸前已经处于失步状态,由负序过负荷保护经延时6.5 s后跳开DL212、DL213(由于机组无故障录波装置,只能从线路故障录波图推知机组失步运行至少在10 s以上),DL212、DL 213跳闸后,5F甩100 MW负荷,机组转速异常升高(在甩负荷前,由录波图可知机组失步处于加速运行状态,机频大于60 Hz),15.75 kV母线过电压,3B高压侧过电压,造成3B高压侧避雷器过电压击穿(由录波图可知,DL212、DL213跳闸在前,避雷器击穿在后),3B差动保护动作,跳开机组出口开关DL5、DLc3、DL623、DL133,同时跳5FFMK、LMK,由于FMK的断弧能力较差,转子产生过电压,弧光对柜体击穿放电,烧坏端子排和柜体。
　　事故跳闸后,系统立即恢复正常。询问周边电厂和变电站,事故时系统正常稳定运行;事故前运行人员对运行设备无任何操作,事故后对发电机组及相关设备检查、试验无异常。根据以上分析判断,造成机组失步的唯一原因是由励磁调节器软件或硬件故障,使机组突然部分失磁 ,偏离机组稳定工作点所致。由此说明该励磁调节器元件不太可靠,设计不够合理,不能满足机组在可能运行工况下的运行要求。

4　防范措施

　　(1)对该型励磁调节器进行改进完善,保证在A、B套都因故障退出的情况下,有保持原状态的手动功能,否则A、B套同时故障就会造成事故。
　　(2)着手将发电机保护中的负序保护与其引入主变保护的时限改为一致t＝6.5 s跳闸;发电机的过电压保护定值由1.5倍改为1.3倍,时限为0.5 s动作跳闸;从长远的方案考虑增加机组失步保护。
　　(3)灭磁开关灭弧能力较差的问题有待进一步的调研和选型。
　　(4)增设机组故障录波装置,便于事故的分析。
　　(5)机组调速系统所采用的机频在增加齿盘测速后,测速不受机组失步的影响,能有效地防止机组过速。
　　(6)对于龚嘴电站这样的慢速励磁系统,近期重点解决好低励限制问题和做好设备维护。远期应考虑将其改为快速励磁系统,以满足系统运行的要求。